微机原理及应用课程教学方法浅探

摘要：微机原理课程是电类工科非计算机专业的专业基础课程和必修课程，针对微机原理课程的特点，探讨启发式教学、任务驱动教学、启发策动教学、翻转课堂教学方法在微机原理课程教学中的应用，并结合实际课堂教学效果验证了几种教学方法的实用性。

关键词：启发式教学任务驱动教学启发策动教学翻转课堂教学

微机原理课程是电子、机械、电工、通信等非计算机专业的专业基础课程和必修课程，课程重要性不言而喻。目前国内各高校非计算机专业微机原理课程授课内容仍以8086CPU为主线进行教学，指令系統仍采用面向86系列的微处理器的汇编指令，可编程接口仍以8位接口为主。微型计算机技术发展日新月异，微机应用系统开发中已基本不再使用8086CPU，在授课过程中学生普遍反映学习内容抽象，枯燥、难理解，难以激发学生的学习兴趣，很多学生学到最后都没弄清楚本课程的精髓和意义。面对一成不变的微机原理教学内容，容易让学生忽视课程的重要性，认为学无所用，其实专业的人都应该明白，微机原理的基础课地位丝毫不能动摇，这就需要微机原理教学从业老师进行课程建设和课程改革，改进教学方法，根据具体内容进行划分，运用启发式教学、任务驱动教学、启发策动教学、翻转课堂教学等，提高教学质量。

一、启发式教学应用

启发式教学目前在课堂中应用较多，启发是由孔子说的“不愤不启、不悱不发”而来，“愤”即心里想懂，但表达不出懂的意思，“悱”即嘴里想表达出懂的意思，但又讲不出来。孔子的启发式教学有其积极的一面，但是也有局限性。当今启发式教学不仅在在学生心理活跃时进行启发，而且要求教师在教学过程中充分调动学生积极性、主动性、激发学生的积极思维，利用学生求知欲和好奇心引发他们的学习兴趣，变被动的“要我学”为“我要学”。启发式教学主要应用在微机原理基础知识的讲解过程中，启发学生的思维，激发学生学习兴趣，从而掌握微机原理的基本知识，计算机的运算电路主要是由全加器组成，计算机只会做加法。这跟补码有啥关系呢？进一步启发，那么减法怎么做呢？仔细看运算电路会发现，每个全加器的输入有两个端子，一个是直接输入，另一个是通过异或逻辑门输入，当作加法的时候，异或门为同相逻辑门，完成加法；当作减法的时候，异或门为反相逻辑门，减数被按位取反，而后再相加，并且末位加1，也就是减法变成了加法，并且通过实际验证，结果总是正确的。那这个运算过程叫什么呢？就叫补码运算。为什么叫补码呢？因为我们会发现减数取反加1后所表示的数与减数之和正好是该字长所能表示数的模值，互为补充，称之为补码。补码的问题解决了，经过验证，还会发现除了采用补码运算可以解决减法问题，还可以解决数的符号问题，研究表明采用补码运算不用对数的符号位单独处理，总是可以得到正确的结果。因此，研究微机原理的时候补码是一个很好的分析手段，计算机的运算过程就是如此，所以我们一定要掌握补码。

二、任务驱动教学法应用

任务驱动法是基于探究性学习和协作学习的一种模式，它要求师生改变传统的观念和角色，充分发挥学生在学习中的主体作用和教师在教学中的组织、引导、促进、控制、咨询作用，将学生认为枯燥的知识转变为生动的学习内容。在微机的接口讲解内容中，利用任务驱动激发学生的学习欲望。一个接口从结构介绍、管脚介绍、工作原理介绍、工作方式介绍、控制字介绍到最后的具体应用，如果没有一个任务要求，容易陷入课堂变成技术资料的浏览。比如说介绍可编程并行接口8255A，我们可以设置一个任务，8086CPU连接一个字符打印机，实现对某串字符的打印，根据该题需求去学习8255，目的明确，学习起来必然事半功倍，经过多年的教学实践证明，任务驱动教学法特别适合讲解接口芯片。

三、启发策动教学法应用

启发策动教学法的最终目的是为了策动学生掌握课堂教学内容。该方法实施的前提是根据教学内容对学生教学启发，目的是使学生处于“愤悱”之态。启发策动教学法特别适合于存储器扩展技术，通过设置问题情境和任务驱动，可以将微机原理中重点内容讲解的非常透彻。启发策动教学法具体应用实施可参见笔者论文[4]。

四、翻转课堂教学法应用

翻转课堂教学模式强调学习的灵活性与自主性，为传统课堂忽视学生差异与教学缺乏针对性的问题提供了行之有效的解决办法。在翻转课堂中，解放出来的课堂时间为学习者主动学习提供了契机。翻转课堂教学法特别适合汇编语言程序设计和综合设计实验，程序设计能力提升需要学生亲自动手编写，让学生成为课堂的主角，让学生真正动起来，教师可近距离了解学生程序设计能力和学生学习状况，同时可以在一定程度上督促学生学习。综合设计性实验反映学生微机原理课程的学习效果，通过综合设计任务检验学生掌握程度，实现课堂的真正翻转。

五、结束语

鉴于微机原理课程特点，笔者结合多年教学经验通过对教学内容进行规划，将启发式教学、任务驱动教学、启发策动教学、翻转课堂教学方法，在实际教学过程中进行应用实施，教学效果良好，近五年来微机原理课程的一次及格率较以往有大幅提高，一次考试及格率达到85%以上，二次考试及格率达95%以上，五年来受益学生达5000人以上。根据目前的大学生学习状况和学习态度，为提高学生学习兴趣和接受能力，需进一步创新教学方法和教学手段，通过布置开放性大作业，改革考核方法，加大平时成绩考核力度，与国际接轨，通过对学生日常考核，了解学生整体学习状况，提高微机原理课程教学质量和教学水平。

参考文献

[1]谢勤岚.微机原理教学改革的探讨[J].理工高教研究，2009（4）：135-136.

[2]蒋存波.微机原理课程教学反思[J].电气电子教学学报，2008（4）：101-101.

[3]周跃庆.新世纪人才培养呼唤启发式教学[J].电气电子教学学报，1999（4）：100-103.

[4]袁臣虎.启发策动教学法在微机原理课程教学中的实践[J]，2011（12），138-139.

作者简介

袁臣虎（1979-），男，副教授，天津工业大学电气工程与自动化学院，从事微机原理及应用教学工作。